2018 Fiscal Year Research-status Report
Contact resistance lowering at metal/Ge interface by controlling metal property and interface structure
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17K06374
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西村 知紀 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 技術専門職員 (10396781)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ショットキー障壁 / フェルミレベルピンニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は Metal induced gap states (MIGS) が半導体界面における金属の仕事関数表面項に対応することを踏まえ，金属/Ge界面において低電子密度金属であるジャーマナイド（金属Ge化合物金属）の適用によってFLPの緩和とともに現れる界面構造依存性に注目した研究を展開した。
まずはシンプルな系から界面構造依存性の起源となる因子を明確にすることを試みた．低電子密度金属として半金属のBiを選択し，表面構造を制御したGe基板上へのBi堆積により形成したBi/Ge界面のバンドアライメントの調査から，ショットキー障壁高さの界面構造依存性に寄与する界面構造因子は，Bi/Ge界面のラフネスやBiの配向性ではなく，主に純粋なGe基板の面方位であることが明らかとなった．この基板面方位に依存する界面構造依存性の解明は最終年度の課題としたい．
一方で一般的に熱処理反応によって形成されるジャーマナイド/Ge界面，シリサイド/Si界面に生じるFLPの緩和は，前述のMIGS低減の他，界面のエピタキシャル性に由来する可能性も指摘されているが，Si基板上にスパッタリング法によってシリサイドを堆積して形成したシリサイド/Si界面においても明確なFLPの緩和が確認され，これらFLP緩和の本質がMIGSの低減に由来することが示された．
上述の成果と昨年度の成果を合わせ，国際会議1件（IEEE SISC），国内会議4件（電子デバイス界面テクノロジー研究会，応用物理学会）において報告を行うことができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は昨年度末の研究計画に基づきながらも適宜計画を修正しながら進めることとなったが，結果としてMIGSの低減した界面に生じる界面構造依存性の起源について現象論的に大きく踏込めたと共に，本研究において提案しているモデルが代表的な半導体であるSiに対して極めて妥当に描像できることが明らかにすることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となる2019年度は，半導体デバイスの高速動作時に問題となることが推測される金属/半導体コンタクトのインピーダンスを考慮した定量的な評価を進め，半導体デバイスにおけるコンタクト抵抗低減に向けた制御指針を提示したい．
また2018年度の成果について論文化を適宜進めていきたい．
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| Causes of Carryover |
これまでの研究の方針を変更により物品費の支出が減少しております．2019年度は低抵抗コンタクト形成に向けた制御指針の構築において，コンタクト抵抗評価の為のデバイス作成・評価手法の確立等に関連した物品費に使用させて頂きたいと思います。
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